Fragestellung Zystische Fibrose (CF) ist eine autosomal rezessiv vererbte Erkrankung, bei welcher ein Chloridkanaldefekt vorliegt. Dies führt u.a. zu Lungenschäden, Pankreasinsuffizienz und Leberschädigung. Veränderungen des L-Arginin (Arg)/Stickstoffmonoxid (NO)-Metabolismus wurden bereits in der Lunge von CF Patienten beobachtet und zudem mit deren Ernährungsstatus in Verbindung gebracht. Ziel der Studie war es, Marker des Arg/NO-Metabolismus im Plasma und Urin von CF Patienten unter Berücksichtigung des Ernährungsstatus zu analysieren.
Methodik Die Hauptmetabolite im NO-Stoffwechsel, Nitrat, Nitrit und Arg sowie der Inhibitor der NO-Synthase, asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA), wurden im Plasma und Urin von 70 pädiatrischen CF Patienten (Alter: 5,5–17,6 Jahre, ♀ 57,1 %) und 78 gleichaltrigen gesunden Kontrollen (HC, Alter: 5,0–16,8 Jahre, ♀ 50,0 %) untersucht. Die Untersuchungen fanden mittels HPLC, GC-MS und GC-MS/MS statt. Unterernährung wurde als Body-Mass-Index (BMI) Perzentile < 10 definiert, während eine BMI Perzentile ≥ 10 als normalernährt kategorisiert wurden. Gruppenunterschiede wurden mittels ANOVA (nicht-normalverteilte: Kruskal-Wallis-Test) oder t-Test (nicht-normalverteilte: Mann-Whitey-U-Test) analysiert.
Ergebnis Im Vergleich zu HC, waren die Konzentrationen von Arg (p < 0,001), ADMA (p = 0,03), Nitrat (p < 0,001) und Nitrit (p = 0,03) im Plasma sowie Dimethylamin (p < 0,001) und Nitrat (p = 0,001) im Urin der CF Patienten signifikant höher. Arg und ADMA waren nur bei CF-Patienten mit insuffizienter Pankreasfunktion erhöht (Arg: p < 0,001; ADMA: p = 0,01). Patienten mit suffizienter Pankreasfunktion zeigten den HC ähnliche Plasmakonzentrationen. Zudem wiesen unterernährte CF Patienten ein signifikant geringeres Arg/ADMA Verhältnis (NO-Synthese) im Plasma auf, als gut ernährte gleichaltrige CF Patienten (p = 0,01). Die ADMA-Urinkonzentration war bei unterernährten CF Patienten im Vergleich zu normalernährten signifikant erhöht (p = 0,01).
Schlussfolgerung Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die NO-Bildung bei Kindern mit CF verglichen mit HC gesteigert ist. Womöglich ist dies durch erhöhte Arg-Konzentrationen bedingt, welche durch eine vermehrte Citrullin oder Arg Aufnahme verursacht werden könnte. Der Ursprung dieser höheren Arg-Konzentrationen ist bisher unbekannt, und stellt daher eine Grundlage für weitere Studien dar. Ebenso benötigen die Veränderungen in unterernährten pädiatrischen CF Patienten weitere Studien.
